1/50. Conceitos Básicos. Programa Básico

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1 1/50 Conceitos Básicos Programa Básico

2 2/50 Operações básicas de entrada e saída #include <iostream> main retorna um inteiro int main() { std::cout << "Hello, world!" << std::endl; } Valor de retorno não especificado: Retorna zero. Objetos definidos em iostream

3 3/50 Conceitos Básicos Tipos e Variáveis

4 4/50 Tipos Memória armazena apenas um conjunto de bits. Conjunto de bits usados para armazenar todas as informações. Diferentes tipos de informação precisam ser distinguidos. Distinguidos no programa com base em tipos.

5 5/50 Tipos Tipos determinam: A quantidade de bits (bytes) utilizados para armazenar os valores. A forma de interpretar os valores binários como valores do tipo. As operações que podem ser realizadas nos valores. Como executar essas operações.

6 Tipos Tipos podem ser: Pré-definidos; Definidos pelo usuário. Tipos pré-definidos (tabela 1.1, pág. 2) bool char, unsigned char, signed char, wchar_t short, unsigned short int, unsigned int long, unsigned long float, double, long double 6/50

7 7/50 Números Inteiros em Complemento de Dois Como representar números negativos? Usar um bit para sinal? Possível, mas há solução melhor. Usar complemento de dois.

8 8/50 Complemento de 2 com 4 bits Um conjunto de 4 bits pode representar 16 valores distintos

9 9/50 Inteiro sem sinal Representação mais simples. Números de 0 a 15. Não tem números negativos

10 10/50 Bit mais signficativo é sinal Bit mais significativo 0: positivo, 1: negativo. Números de -7 a 7. 0 é duplicado Não muito prático!

11 11/50 Complemento de 2 Contando de um número para o seguinte. Desprezamos vai um que não cabe nos bits disponíveis. Último número (1111) é seguido pelo primeiro (0000). Se contamos para trás, 1111 é anterior a Usamos 1111 para reprentar -1, etc...

12 12/50 Complemento de 2 Números de -8 a

13 13/50 Inversão de sinal Inverter sinal do número com complemento de 2: Trocar o valor de todos os bits. Somar 1 no resultado (5) (-5)

14 Soma Soma com complemento de 2. Soma os dois números. Despreza vai um que não cabe (3) (4) 0111 (7) 0110 (6) (-4) 0010 (2) 1101 (-3) (-4) 1001 (-7) 14/50

15 15/50 Subtração Subtração com complemento de 2: Inverte o sinal do segundo valor. Soma o resultado (complemento de 2) 0111 (7) (3) 0111 (7) (-3) 0100 (4)

16 16/50 Produto Produto com complemento de 2: Realiza o produto binário. Despreza vai-um. ATENÇÃO Todas essas regras valem apenas se o resultado pode ser representado completamente com os bits disponíveis.

17 17/50 Representações de inteiros Representações unsigned são representação sem sinal. Representações signed são com complemento de 2. short, int e long são signed, a menos que se indique unsigned. char varia de acordo com implementação.

18 18/50 Tipos inteiros b(char) < b(short) Ô b(int) Ô b(long) b(x): número de bits do tipo x GCC 32 bits char 8 bits short 16 bits int 32 bits long 32 bits (long long) (64 bits) Ver págs. 1 e 2 para mais detalhes

19 19/50 Tipos de ponto flutuante Representam valores com casas decimais e notação científica. Número separado em 3 partes: Sinal: número positivo ou negativo Mantissa: valor base. Expoente: potência de 2 a usar na multiplicação da mantissa.

20 20/50 Exemplo (decimal) Sinal Mantissa Expoente

21 21/50 Tipos de ponto flutuante Usam representação binária (base 2). Seguem (geralmente) padrão IEEE 754. float 32 bits double 64 bits Long double 80 bits

22 22/50 Variáveis Os valores sobre os quais o programa trabalham são armazenados na memória. São armazenados em variáveis. Para saber interpretá-los e quais operações podem ser executadas eles precisam ter tipos. Variáveis precisam ser declaradas com os tipos associados.

23 23/50 Identificadores Variáveis são referenciadas no programa através de identificadores. Regras para identificadores idênticas a C. C++ tem palavras-reservadas diferentes (ver tabela 1.2, pág. 3). bool valor_correto; unsigned int quantos_ovos_por_bolo; double valor_unitario_ovo;

24 24/50 Constantes Literais Constantes cujo valor aparece literalmente no código. tipo exemplos tipo exemplos bool true, false long 23l, 17L char 'a', '\n' unsigned long 12ul, 13UL int 25, 025, 0x25 float 2.0f, 1e3f unsigned int 23u, 17U double 2.0, 1e3 Extra: "Hello, world!\n" Cadeia de caracteres. Ver detalhes, seção 1.3, págs 3 a 5.

25 25/50 Octal e Hexadecimal Computador trabalha com representação binária. Representação binária é difícil para humanos (Ex: 557 tem 10 bits!). Usa-se octal ou hexadecimal como meiotermo. Octal: base 8 Hexadecimal: base 16.

26 26/50 Octal, hexadecimal e binário Essas bases têm conversão simples com binário: Octal: justa de 3 em 3 bits. Hexadecimal: junta de 4 em 4 bits. (sempre contando a partir do menos significativo).

27 27/50 Exemplo Decimal: 557 Binário: Octal: Hexadecimal: 22D Dígitos octais: 0,1,2,3,4,5,6,7 Dígitos hexadecimais: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

28 28/50 Representação Representação em C++ (constantes literais) Octal: coloca um 0 na frente do número. Exemplo: (1055 octal, 557 decimal) Hexadecimal: coloca um 0x na frente do número. Exemplo: 0x22d (22d hexadecimal, 557 decimal). Cuidado com a armadilha do zero à esquerda!

29 29/50 Conceitos Básicos Operadores

30 Operações Operações básicas são realizadas por operadores. Operadores atuam sobre operandos e geram um valor. Operadores podem ser combinados em expressões. operadores c = a + b operandos 30/50

31 31/50 Operadores (exemplos) Operadores aritméticos: +, -, *, /, % Operadores binários: ~ (not), & (and), (or), ^ (xor) Operadores lógicos:! (not), && (and), (or) Operadores de incremento/decremento: ++, -- Operadores de comparação: <, >, <=, >=, ==,!= Operadores de atribuição: =, +=, -=, etc. Ver tabela 1.5 e págs. 6 a 9.

32 32/50 Operadores e tipos O que o operador realiza depende do tipo dos dados na expressão. Exemplo: soma de inteiro e de ponto flutuante são realizadas de forma distinta. float x, y, z; int i, j, k; x = y z; k = i j; Operadores idênticos. Operações diferentes.

33 Precedência e Associatividade Quando há múltiplos operadores numa expressão, a ordem de execução é determinada por: Precedência: determina a ordem prioridade de um operador para outro, possivelmente de tipos diferentes. (Ver tabela 1.5, pág. 6) Associatividade: se dois operadores têm a mesma precedência, a ordem de execução é determinada pela associatividade. Possibilidades: esquerda para direita ou direita para esquerda. 33/50

34 34/50 Exemplos a+b*c a+(b*c) Precedência a+b==c (a+b)==c Precedência a+b-c (a+b)-c Associatividade a/b*c (a/b)*c Associatividade a=b+c-d a=((b+c)-d) Ambos

35 35/50 Associatividade Associatividade dos operadores não é a mesma que a matemática! Operadores matematicamente associativos podem ser não associativos computacionalmente. Exemplo: a+(b-c) pode ser diferente de (a+b)-c, por exemplo com a, b e c float, devido à precisão limitada.

36 36/50 Conversões Automáticas C++ realiza conversão automática de valores quando necessário: Quando há mistura de tipos para um operador: Converte o operando do tipo menos abrangente para o tipo mais abrangente. Quando um contexto espera por um tipo diferente do valor da expressão: Converte para o tipo requerido. Ver mais detalhes na seção 1.5, pág. 9.

37 37/50 Conversões Explícitas Em certas situações é necessário indicar a conversão requerida. Há três formas de indicar: double a; int b,c,d; a = 1.255*35; b = (int)a; c = int(a); d = static_cast<int>(a);

38 38/50 Conceitos Básicos Inicialização e Constantes

39 39/50 Inicialização Valor inicial das variáveis normalmente não é especificado. Pode ser especificado na declaração. int N; // N criada sem valor inicial. N = 100; // Valor 100 atribuido. int M = 100; // M criada com valor 100.

40 40/50 Constantes Uma variável pode ser declarada constante, quer dizer, seu valor não será alterado. O compilador verifica que realmente o valor não é alterado. Precisam de um valor inicial. const int N = 100;

41 41/50 Conceitos Básicos Arrays

42 42/50 Arrays unidimensionais Arrays de diversos elementos de um mesmo tipo podem ser declarados especificando o número de elementos entre colchetes. Os elementos são indexados começando em zero. Ex: int v[10]: array de 10 elementos int, numerados de 0 a 9. Elementos acessados com nome do array e índice entre colchetes: v[0], v[1],..., v[9].

43 Arrays Multidimensionais Arrays com mais de uma dimensão podem ser declarados usando o número adequado de conjuntos de colchetes. Ex: m[2][3]: matrix de duas linhas, 3 colunas. Elementos armazenados sequencialmente na memória. Última dimensão varia mais rapidamente: m[0][0], m[0][1], m[0][2], m[1][0], m[1][1], m[1][2] 43/50

44 44/50 Inicialização Arrays podem ser inicializados. int v[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int m[2][3]= {{1,2,3},{4,5,6}};

45 45/50 Conceitos Básicos Entradas e Saídas Básicas

46 46/50 Saídas Escrita de valores no terminal pode ser feita com o uso de: Objeto std::cout Operador de inserção << (insere valor em std::cout). Todos os tipos básicos podem ser utilizados.

47 47/50 Exemplos std::cout << "Hello, world\n"; std::cout << "Hello, world"; std::cout << std::endl; std::cout << "Hello, world" << std::endl; std::cout << "Hello, " << "world" << std::endl; std::cout << "Deu: " << 7*6 << std::endl;

48 48/50 Entradas Para entradas, utiliza-se: O objeto std::cin O operador de extração >> (extrai valor de std::cin). Aceita todos os valores básicos. Não é necessário indicar o tipo (o compilador faz isso).

49 49/50 Exemplo double a, b, c; std::cout << "Valores a multiplicar: "; std::cin >> b >> c; std::cout << "Produto: " << b*c << std::endl;

50 50/50 Plano de Estudos Estudar o capítulo 1 da apostila. Resolver os exercícios (todos) desse capítulo.